不同音乐环境对小鼠生长发育的影响
2011-02-16王福金詹红微李慧玲董建一王靖宇
王福金,詹红微,李慧玲,董建一,王 亮,王靖宇
(大连医科大学实验动物中心,大连 116044)
音乐作为艺术形式,除了娱乐作用以外,还有其特殊的音乐治疗作用。音乐的治疗作用主要体现在物理、生理、社会和心理等四个方面[1],目前被广泛应用于医疗、文教、司法、康复等领域[2]。
实验动物作为人类的替身,在生命科学领域起着不可替代的特殊作用,因此实验动物也享有着“无恐惧和悲伤的自由和生活舒适的自由”的福利[3]。大量的科学研究表明:音乐可以调节人的情绪,减少抑郁和焦虑,驱散忧愁和烦恼,改善神经、心血管、内分泌等系统功能,维护正常生理与心理平衡等功效[4-7],但音乐在改善实验动物福利,提高实验动物饲养质量等方面的报道较少。
实验动物作为生命个体,具有完整的感觉器官和神经系统,有感知舒适、愉悦、痛苦和恐惧的能力,也具有其特有的感情和智慧等,是一个具有鲜活的生命特征和丰富感觉的生命实体[8],因此实验动物对人类的音乐也具有一定的感知。人类的“能够起减缓紧张焦虑”的音乐、不同乐器演奏的音乐、不同分贝的音乐,对实验动物有着怎样的影响等诸多问题,还有待于我们进一步探讨。为此,本文就不同音乐环境对小鼠的生长、发育以及饲料消化率的影响等问题,进行了对比实验。
1 材料和方法
1.1 实验动物
ICR小鼠30只,雌雄各半,体重18~22g。以上动物均由大连医科大学实验动物中心提供,实验动物生产许可证号SCXK(辽)2008-0002,实验动物使用许可证号SYXK(辽)2008-0002。
1.2 音乐选择
选用我国古典民族乐器古筝和葫芦丝为主演奏的乐曲。采用柔和、优美的能起到安抚烦躁不安或受压抑的音乐。古筝曲选用了《北国之春》、《长大后我就成了你》、《但愿人长久》、《海韵》、《红星照我去战斗》、《洪湖水浪打浪》、《兰花花》、《绿岛小夜曲》、《茉莉花》、《枉凝眉》、《乌苏里船歌》、《小城故事》、《樱花》、《月光下的凤尾竹》、《知音》、《中华谣》等16首曲,采用连续、循环播放的形式。葫芦丝曲选用了《婚誓》、《金色的孔雀》、《军港之夜》、《瑞丽江畔》、《望春风》、《月光下的凤尾竹》、《竹林深处》等7首曲,采用连续、循环播放的形式。
1.3 实验分组
实验分为古筝音乐环境组、葫芦丝音乐环境组和对照组(C组)三组,其中古筝组又分为60dB组(62.2~58.6dB)(G6组)和50dB(50.1~52.3dB)(G5组);葫芦丝组又分为60dB组(61.8~59.0dB)(H6组)和50dB组(49.7~53.0dB)(H5组)。共G6、G5、H6、H5和C五个实验分组。每组自由采食市售辐照灭菌鼠料(表1),自由饮水,实验期为2010年2月8日~2010年3月5日,共27d。
1.4 测定项目
实验开始每3天测定体重、采食量一次;每9天采用全粪法收集粪一次;按照GB/T6432、33、34、35的标准,分别测定饲料及粪中的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物等指标,计算各营养成分的消化率。
1.5 统计分析
所有数据采用Excel整理,应用SPSS11.5软件包进行多重分析。
2 结果
2.1 体重变化
实验组与对照组小鼠在生长过程中,除H5组外体重均存在着性别间的差异,雄性体重高于雌性体重(P<0.05)。雄鼠体重在不同音乐环境中有显著性差异(P<0.05)。在古筝音乐环境中的两组体重平稳增长,60dB组在实验后期略高于于50dB组,且两组都高于对照组。在葫芦丝音乐环境中的两组体重波动较大(图1)。
雌鼠体重在不同音乐环境中有显著性差异(P<0.05),且都高于对照组。葫芦丝音乐环境的雌鼠体重高于古筝音乐环境的雌鼠体重,且后期50dB的音乐环境高于60dB的音乐环境(P<0.05)(图2)。
2.2 各种营养物质的消化率
整个实验期间的各种营养物质的消化率(表2)雌雄间无显著差异(P>0.05)。粗蛋白的消化率在46%~57%之间,且雄鼠略高于雌鼠。粗脂肪和无氮浸出物的消化率在80%以上,粗纤维和粗灰分的消化率在30%~50%之间,雌雄间无规律。在不同音乐环境中的鼠的各种营养物质的消化率,与对照组无显著差异(P>0.05)。
3 讨论
音乐是作用于动物体的生理场与物理场的物质能量,通过曲调、节奏、旋律、力度、速度等变化传递信息,引起动物体内器官的和谐共振,促进各器官节律一致,改善各器官的紊乱状态[9,10]。因此,不同的乐器产生的音乐与动物体产生不同的共振,建立一种持续关系,产生不同的生理效果。古筝和葫芦丝都是我国民族乐器之瑰宝,古筝为弹拨乐器,音色浑厚大方、高低错落、间断紧促,犹如中医按摩中的“点”“捏”,“筝乐之魂的魅力是产生于音韵的结合之中,也是直接作用于人类听觉器官的最为感性的要素。”[11];葫芦丝为吹管乐器,音色低沉柔美、圆润婉转、连续悠扬,犹如中医按摩中的“推”“柔”,葫芦丝常用于吹奏山歌等民间曲调,最适于演奏旋律流畅的乐曲或舞曲,曲调中一般长音较多,合音丰富,乐声柔美和谐,能较好抒发思想感情[12]。两种不同的演奏乐器,产生了不同风格乐曲,对动物体产生了不同的共振,从而产生了不同的实验结果。从本实验的实验结果中可以看出音乐对实验鼠的体重有直接的影响,实验鼠的雌性鼠的体重都高于对照组;雄性鼠的体重在不同的音乐环境中表现出的平稳与波动状态有所不同。
图1 雄鼠在不同音乐环境中的体重变化Fig.1 Changes of body weight of male mice in the different music environment
图2 雌鼠在不同音乐环境中的体重变化Fig.2 Changes of body weight of female mice in the different music environment
大量的研究证明:音乐通过听觉器官产生信号,作用于动物的大脑边缘系统及脑干网状结构,调节大脑皮质,对内脏活动及情绪等起到协调作用;同时通过神经中枢改善机体内分泌,起到镇痛、减缓疲劳与紧张、降低焦虑情绪等一系列作用[10,13-18]。由于雄性与雌性的内分泌系统的差异,而对不同乐器所产生的音乐环境感受的程度有所不同。雌性鼠在两种音乐环境中都表现出体重增加的现象,说明这两种音乐都有促进雌性鼠的神经、内分泌系统平衡作用,从而起到促进其生长发育的功效。而对雄性鼠这两种音乐环境却表现出不同结果,古筝音乐环境中雄性鼠的体重增长平稳,且高于对照组,说明古筝曲对雄性鼠的生长发育有促进作用。相反,葫芦丝音乐环境中雄性鼠的体重增长忽高、忽低,且大部分低于对照组,说明葫芦丝曲对雄性的生长发育不仅没有促进作用,相反起妨碍作用。
噪音可使实验动物紧张不安,即使短暂的噪音都可引起动物行为和心理上的不良反应,噪音声音越大,持续时间越长,对实验动物的不良影响就越大[19]。因此我国国家(GB14925-2001)《实验动物环境及设施》标准中规定噪音不得超过60dB。本实验所选用的对人类有着放松性的音乐,以及60dB和50dB的分级,从体重指标中可以看出对雌、雄性鼠产生了不同效果。对雌性鼠来说,不论古筝曲还是葫芦丝曲都对生长发育有良好的效果,但葫芦丝曲的效果要优于古筝曲;50dB的效果要好于60dB的效果。对雄性鼠来说,古筝曲对生长发育有良好的促进作用,且60dB的效果要略优于50dB的效果;而葫芦丝曲环境不利于雄性鼠的生长发育,成为了噪音。说明人与鼠对音乐的感知有一定差异,也为我们今后的研究提供了思路。
通过消化率的测定表明:音乐对雌、雄性鼠的各种营养物质的消化率无显著影响,雌、雄性鼠间的体重差异,有可能是蛋白质消化率的差异而引起的,这有待于进一步研究。
表2 实验期间各组鼠的各种营养成分的消化率(%)Tab.2 Digestibility of various nutrients of mice during the experiment(%)
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